[发明专利]一种磁助力爬杆机器人

说明书

本发明涉及一种磁助力爬杆机器人。具体地，本发明的磁助力爬杆机器人包括：行走单元，有两个以上，每相邻两组行走单元之间通过辅助连接结构连接，共同形成框形合围结构；永磁块，设置于行走单元上，在合围结构的径向上处于略高于行走单元与杆体的行走配合面的位置处；至少有部分辅助连接结构为可自由伸缩的伸缩连接结构，使用时，永磁块用于与杆体间隔布置并通过与杆体之间的磁吸作用力保持行走轮能够始终压紧在杆体上，在杆体变径或外周面凹凸起伏时，伸缩连接结构随之伸缩以适应杆体。本发明的磁助力爬杆机器人能够使得行走单元的行走轮贴紧在杆体上，提升了机器人的载重能力，能够随杆径变化而变化，适应性较强。

技术领域

本发明涉及一种磁助力爬杆机器人。

背景技术

鉴于高空作业给作业人员带来很大的安全隐患，现在能够代替作业人员进行作业的爬杆机器人使用的越来越多。例如申请公布号为CN109625112A、发明名称为一种爬杆机器人的中国发明专利申请就公开了一种能够攀爬杆体的机器人，其包括支架，支架整体呈三角合围结构，中部形成供杆体穿过的通道，支架内均布有三个爬轮组，三个爬轮组处于支架的三角位置处，支架的三边均为伸缩套杆，能够适应不同杆径，三角支架的其中一边的伸缩套杆为可开合的套杆，以在打开时使杆体装入。爬轮组通过丝杠驱动电机压紧在杆体外周面，爬轮驱动电机驱动爬轮轮转动即可实现机器人沿杆体行走。

这种机器人在运行过程中，针对不同的杆径可以预先调整伸缩套杆不同的伸缩量，通过伸缩套杆的连接拉紧作用使爬轮组与被爬杆保持一定的夹紧力以使爬轮组沿被爬杆爬行，但是这种机器人的适应性较差，针对变径或外周不规则的杆体，由于机器人在爬行过程中无法再针对伸缩套杆进行调整，会出现爬轮组无法与杆体很好贴紧的问题，直接影响机器人的承载能力，严重时，还将导致机器人无法稳定行驶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁助力爬杆机器人，以解决现有的爬杆机器人杆体适应性较差而爬行不稳定的问题。

本发明的磁助力爬杆机器人，包括：

行走单元，有两个以上，每相邻两组行走单元之间通过辅助连接结构连接，行走单元与辅助连接结构共同形成框形合围结构并在内部形成供杆体穿过的通道；

合围结构有部分为可开合结构，而在打开时形成供杆体进入合围结构内部的开口；

主驱电机，驱动行走单元行走，实现机器人的爬升和下降；

永磁块，设置于行走单元上，在合围结构的径向上处于略高于行走单元与杆体的行走配合面的位置处，而在使用时与杆体相间隔；

至少有部分辅助连接结构为可自由伸缩的伸缩连接结构，使用时，永磁块用于与杆体间隔布置并通过与杆体之间的磁吸作用力保持行走轮能够始终压紧在杆体上，在杆体变径或外周面凹凸起伏时，伸缩连接结构随之伸缩以适应杆体。

本发明的磁助力爬杆机器人通过永磁块与杆体的磁吸力，能够使得行走单元的行走轮始终贴紧在杆体上，在杆体变径或外周面高低起伏不平整、不标准时，框形合围结构能够在伸缩连接结构的伸缩补偿作用下自动适应不同的杆径和外周面的起伏，而永磁块能够同时保证行走轮与杆体之间的紧贴关系，保证两者之间的吸附力，进而也就保证了机器人的承载能力和爬行稳定性。此外，框形合围结构也能够使相邻两个行走单元之间具有一定的同步性，使爬杆机器人整体处于同步上升状态，即使在一个模块受到阻碍，或者越障滞后时，其余模块通过伸缩机构，传递上升力，带动该模块同步上升，整机具有一定的避障能力。

进一步地，每相邻两组行走单元之间的辅助连接结构均为弹性伸缩连接结构，以在使用时拉紧相邻行走单元以使得各行走单元夹紧中部杆体。这样能够通过弹性力使合围结构抱紧杆体，与磁性力配合更好的抱紧杆体，进一步提升了机器人的承载能力，提升了爬行稳定性。

具体地，所述弹性伸缩连接结构为弹性套杆结构，包括至少两根相互插套的套管以及安装在套管内、两端分别连接处于两端的套管的拉簧。弹性套杆结构相对简单，而且通过相互插套的套管既能够实现自由的伸缩补偿，又能够更好的实现相邻行走单元之间的同步性。